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Schalthahn an einer Zapfanlage Bei Zapfanlagen für Mineralöle u. dgl.
mit mehreren Lagerbehältern für verschiedene Flüssigkeiten und einer für sämtliche
Lagerbehälter gemeinsamen Meßvorrichtung mit einem über einen Umschalthahn abwechselnd
zu füllenden und zu entleerenden Meßgefäß ist es bereits bekannt, einen Mehrwegeschalthahn
zur wahlweisen Verbindung der Meßvorrichtung mit der Steigleitung des einen oder
anderen Lagerbehälters anzuordnen. Dabei besitzt der Mehrwegehahn eine -der Zahl
der Lagerbehälter entsprechende Zahl von Schaltstellungen, in welchen er einerseits
die Steigleitung eines der Behälter mit einer zwischen. dem Mehrwegehahn und dem
Umschalthahn der Meßgefäße eingeschalteten Pumpe, .anderseits die überlaufleitung
des Meßgefäßes mit einer parallel zur Steigleitung geschalteten Rücklaufleitun:g
zum gleichen Lagerbehälter verbindet. Bei dieser Einrichtung ist es zwar möglich,
wahlweise die eine oder andere Flüssigkeit abzumessen und zu verzapfen und die jedesmal
im Überschuß in das Meßgefäß gepumpte Flüssigkeit in denjenigen Lagerbehälter zurückzuleiten,
aus .dem :die Flüssigkeit entnommen worden ist. Es fehlt jedoch die Möglichkeit,
die bereits in .das Meßgefäß geförderte Flüssigkeit sowie überhaupt alle Flüssigkeit,
die sich oberhalb des Mehrwegeschalthahnes befindet, in :die Lagerbehälter zurücklaufen
zu lassen. Es ist deshalb beim Übergang von der einen Flüssigkeitsart zur anderen
stets erforderlich, die im Meßgefäß befindliche Flüssigkeit zu verzapfen. Eine Entleerung
der den Mehrwegehahn mit -dem Meßgefäß verbindenden. Rohrleitungen, der Flüssigkeitsräume
des Füll- und Zapfhahnes sowie der Förderpumpe ist dagegen nicht möglich. Diese
Teile der Anlage bleiben bei der Umschaltung auf eine andere Flüssigkeit stets mit
der zuletzt verzapften Flüssigkeit gefüllt, so daß deren Restmengen .der d arauffolgend
verzapften anderen Flüssigkeit beigemischt werden. Es ist also unmöglich, jede Flüssigkeitsart
rein zu verzapfen.
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Diesem Mangel abzuhelfen, ist das Ziel der Erfindung, die einen Schalthahn
an einer Zapfanlage mit mehreren Lagerbehältern für verschiedene Flüssigkeiten,
einer für sämtliche Lagerbehälter gemeinsamen Meßvorrichtung mit einem oder mehreren.
über einen Umschalthahn abwechselnd zu füllenden und zu entleerenden Meßgefäßen
sowie einem Mehrwegehahn zur wahlweisen Verbindung des Umschalthahnes mit der Steigleitungdes
einen oder anderen Lagerbehälters betrifft. Das Wesen des neuen Schalthahnes besteht
darin, daß er außer .den. Schaltstellungen zur Verbindung .des Umschalthahnes der
Meßgefäße mit den Steigleitungen :der Lagerbehälter eine der Zahl dieser Behälter
entsprechende
Zahl von Zwischenstellungen aufweist, in ,welchen
er den Umschalthahn .mit den bekannten, parallel zu .den Steigleitungen geschalteten
Rücklaufleitungen nach den Lagerbehältern verbindet. In diesen Zwischen stellungen
des Hahnes werden nicht nur das etwa bereits gefüllte Meßgefäß, sondern überhaupt
alle oberhalb des Schalthahnes liegenden Rohrleitungen und Flüssigkeitsräume in
den die zuletzt verzapfte Flüssigkeitsart enthaltenden Lagerbehälter zurückentleert,
so daß die Meßvorrichtung keinerlei Flüssigkeitsreste mehr enthält. Infolgedessen
findet beim Übergang von "der einen Flüssigkeitsart auf die andere eine Beimischung
von Restmengen der zuletzt verzapften Flüssigkeit zu der darauffolgend verzapften
anderen Flüssigkeit nicht mehr :statt, so daß jede Flüssigkeitsart rein verzapft
werden kann. Daneben besteht gleichzeitig noch der Vorteil einer einfachen Bedienung,
da trotz der Möglichkeit, alle Flüssigkeitsräume oberhalb des Mehrwegeschalthahnes
in die Lagerbehälter zu entleeren, neben dem Umschalthahn der Meßgefäße nur ein
einziger zusätzlicher Schalthahn vorhanden ist. .
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Sind die Meßgefäße, wie üblich, mit Überlauf versehen, dann wird der
zur Umschaltung der Meßvorichtung auf die verschiedenen Lagerbehälter :dienende
Schalthahn so ausgebildet, @daß er, wie an sich bekannt, in denjenigen Stellungen,
in welchen er ,den Umschalthahn mit der Steigleitung des einen ader anderen Lagerbehälters
verbindet, gleichzeitig die überlaufleitung der Meßvorrichtung mit der Rücklaufleitung
des jeweils mit der Meßvorrichtung in Verbindung stehenden Lagerbehälters verbindet.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes,
und zwar zeigen Abb. i eine schematische Darstellung einer Mineralölzapfanlage mit
zwei Lagerbehältern teilweise in Ansicht, teilweise im Schnitt, Abb.2 einen Achsenschnitt
durch' den neuen Mehrwegeschalthahn in etwas größerem Maßstabe als in Abb. i. Die
Abb. 3, 5, 7 und 9 geben Querschnitte durch den Hahn nach der Linie A-A der Abb.2
bei verschiedenen Stellungen des Hahnkükens wieder und die Abb. g, 6, 8 unid io
entsprechende Otterschnitte nach der Linie B-B der Abb. 2.
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In Abb. i sind i i, 12 die beiden zur Aufnahme verschiedener Mineralöle
dienenden Lagerbehälter, welche je eine mit einer Pumpe 13, 14 ausgestattete
Steigleitung 15,
16 und je eine zur Zurückführung des Öles in den Tank dienende
Rücklaufleitung 17, i8 besitzen. i9> 20 sind die beiden Meßgefäße einer für beide
Lagerbehälter i i, 12 gemeinsarnen Zwillingsmeßvorrichtung, :deren untere Einströmungsöffnungen
igd, 2o11, durch einen Umschalthahn 2i wechselweise mit der gemeinsamen Zuführungsleitung
22 und dem Zapfrohr 23 verbunden werden können. Die Gefäße i9, 2o sind in an sich
bekannter Weise als Überlaufmeßgefäße ausgebildet, und die Überläufe igb, tob beider
Gefäße münden in ein gemeinsames Überlaufrohr 24..
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Zwischen der Meßvorrichtung und den beiden Lagerbehältern ist ein
Mehrwegehahn eingeschaltet, welcher dazu dient, die Meßvorrichtung wahlweise mit
dem einen oder anderen Tank ii oder 12 zu verbinden.. Das feststehende Hahngehäuse
25 enthält ein drehbares Küken 26, das einen winkligen Durchflußkanal 27, 28 aufweist,
der in seinem axialen Teil 27 .durch den Innenraum des hohlen Kükens 26 und
in seinem radialen Teil 28 .durch eine Bohrung der Kükenwandung gebildet
ist. Das Hahnküken 26 besitzt eine geringere Länge als das Hahn.gehäu.se 25, wodurch
an dem -den größeren Durchmesser aufweisenden Ende des kegeligen Kükens im Gehäuse
25 eine Kammer 29 verbleibt, mit welcher der Innenraum 27 des Hahnkükens in Verbindung
steht. Die Kammer 29 besitzt eine seitliche Öffnung 30, an welche sich das Zuführungsrohr
22 zur Meßvorrichtung anschließt. Der Durchflußkanal des Hahnkükens 26 ist somit
über die Kammer 29 und die Öffnung 3o mit dem Zuführungsrohr 22 der Meßvorrichtung
dauernd verbunden. Der radiale Teil 28,des Durchflußkanals des Hähnkükens 26 kann
dagegen durch Drehung des Kükens wahlweise mit je einer von vier Öffnungen i511,
i611, i711, i811 verbunden werden, welche in der gleichen Querebene wie die Kükenbohrung
28 im Mantel des Hahngehäuses 25 angebracht sind. In die eine Öffnung i511 mündet
die Steigleitung 15 des Tanks i i, in die Öffnung i711 die R-ücklaufleitung 17 des
gleichen Tanks. An die Öffnung 1811 ist dagegen die Rücklaufleitung 18 und an die
Öffnung i611 die Steigleitung 16 des Behälters i2 angeschlossen. Der Mehrwegehahn
weist also vier Schaltstellungen auf, derart, daß er die Zuführungsleitung 22 zur
Meßvorrichtung in der Stellung I (Abb. 1,:2, 3 und q.) mit der Steigleitung i5,des
Tanks i i, in der Stellung II (Abb. 5 und 6) mit der Rücklaufleitung 17 zum gleichen
Tank, in der Stellung III (Abb. 7 und 8) mit der Rücklaufleitung 18 zum Tank i2
und schließlich in der Stellung IV (Abb. g. und io) mit der Steigleitung 16 .des
letzteren Tanks verbindet. In den Stellungen I und IV kann die Meßv orrichtung aus
dem einen oder anderen Lagerbehälter i i oder 12 gefüllt und so wahlweise das eine
oder andere Öl verzapft werden. Die Zwischenstellungen II und III
dienen
dagegen dazu, bei der Umschaltung von dem einen auf .den anderen Tank die Meßvorrichtung
zu entleeren, d. h. das in den Meßgefäßen i9, 2o und der Zuführungsleitung 22 befindliche
01 in den entsprechenden Tank zurückfließen zu lassen und so eine Vermischung
der beiden Öle zu verhüten. Um die ordnungsmäßige Reihenfolge der Schaltungen sicherzustellen,
ist der Mehrwegehahn so eingerichtet, daß sein mit einer Handkurbel 31 ausgestattetes
Hahnküken 26 sich weder in der einen noch in der anderen Richturig fortlaufend drehen
läßt, sondern lediglich um 27o° hin und her gedreht werden kann, und zwar wird die
Drehung nach beiden Richtungen durch teils am Hahngehäuse 25, teils an der Kurbel
3 i angebrachte Anschläge 32.33 begrenzt. Die Anordnung der Öffnungen im
Hahngehäuse ist dabei derart, daß die Füllstellungen I und IV, in welchen die Meßvorrichtung
mit der einen oder anderer Pumpenleitung 15 oder 16 verbunden ist, die Endstellungen
des Hahnkükens 26 bilden, während die Entleerungsstellungen II und III zwischen
den beiden Endstellungen so liegen, daß die zum gleichen Tank gehörigen Füll-und
Entleerungsstellungen einander unmittelbar benachbart sind. Auf diese Weise ist
es unmöglich, die Meßvorrichtung unmittelbar von der Steigleitung des einen Tanks
auf die Steigleitung des anderen Tanks umzuschalten, vielmehr müssen zunächst die
Entleerungsstellungen durchlaufen werden, und zwar stets als erste die Stellung
zur Entleerung der Meßvorrichtung in denjenigen Behälter, dessen Steigleitung zuvor
mit der Meßvorrichtung verbunden war.
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Außer der winkligen Durchlaßöffnung 27, 28 ist das Hahnküken 26 noch
mit einer außen an seiner Mantelfläche angeordneten, in der Umfangsrichtung des
Kükens verlaufenden Nut 3.4 versehen, welche dazu dient, die überlaufleitung 2.4
der Meßvorrichtung mit .der Rücklaufleitung 17 oder 18 des jeweils an die
Meßvorrichtung angeschlossenen Tanks zu verbinden. Zu dem Zwecke enthält die Wandung
des Hahngehäuses 25 in der Ebene der Nut 3.4 drei Öffnungen 17y, 18y und 2.4y, die
ähnlich wie die Öffnungen i 5x bis i 8x um 9o° gegeneinander versetzt sind. In die
mittlere, 24y, der drei Öffnungen mündet die Überlauf leitung 2.4 der Meßvorrichtung,
während an die Öffnung i7y ein Abzweig i711 der Rücklaufleitung 17 des Tanks
i i und an die Öffnung i8y ein Abzweig 1811 der Rücklaufleitung i8 des Tanks 12
angeschlossen ist. Die Anordnung der Nut 34 und der Öffnungen Zq.y, 17y, 18y mit
Bezug auf den radialen Schenkel 28 des Durchflußkanals 27, 28 des Halinkükenss 26
und die Öffnungen 15x bis 18-
ist derart, daß in der Stellung I des Hahnkükens
die Überla.ufleitung 2,4 mit -der Rücklaufleitung 17 des Tanks i i, in der
Stellung IV dagegen mit der Rücklaufleitung 18 des Tanks 12 verbunden ist. Die bei
den Meßgefäßen überlaufende Flüssigkeit fließt also stets .in denjenigen Tank zurück,
aus dem die Meßvorrichtung jeweils gespeist wird.
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In die Zuführungsleitung 22 zur Meßvorrichtung ist, wie üblich, ein
Rückschlagventil 35, 36 eingebaut. Dieses Ventil muß natürlich jedesmal dann, wenn
die Meßvorrichtung bei der Umschaltung von einen auf den anrderen Tank entleert
werden soll, geöffnet werden. Zu dem Zwecke ist auf einem in die Gehäusekammer 29
hineinragenden axialen Zapfen 37 des Hahnkükens 26 eine Unrundscheibe 38 angeordnet,
die unter Vermittlung einer in der Gehäusewandung geführten senkrechten Druckstange
39 auf den Abschlußkörper 36 des Rückschlagventils verstellend einzuwirken vermag.
Die Form der Unrundscheibe 38 ist dabei derart gewählt, daß der Abschlußkörper 36
des Rückschlagventils 35, 36 in den Stellungen II und, III des Hahnkükens 26 .durch
die Stange 39 von seinem Sitz abgehoben wird, wohingegen er in den Hahnstellungen
I und IV unbeeinflußt bleibt, so daß sich das Ventil schließen kann.
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Die Arbeitsweise der neuen Vorrichtung ist folgende. In der in den
Abb. i bis 4 veranschaulichten Stellung 1 des Mehrwegehahnes ist die Zuführungsleitung
22 zur Meßvorrichtung mit der Steigleitung 15 :des Tanks i i verbunden, während
gleichzeitig ihre überlaufleitung 24 mit der Rücklauf -leitung 17 des gleichen Tanks
in Verbindung steht. Es kann also die Flüssigkeit aus dem Tank i i mittels der Pumpe
13 in den einen oder anderen Meßzylinider i9, 2o gepumpt, abgemessen und
verzapft werden, wobei die jeweils überfließende Flüssigkeit in den Tank i i zurückläuft.
Soll nun Flüssigkeit aus dem anderen Tank 12 verzapft werden, dann wird das Hahnküken.26
zunächst in die Stellung II gebracht und dadurch die Zuführungsleitung 22 zur Meßvorrichtung
mit der Rücklauf leiturig 17 des Tanks i i verbunden, während gleichzeitig
durch die Unrundscheibe 38 das Rückschlagventil 35, 36 geöffnet wird, so daß das
jeweils noch gefüllte Meßgefäß i9 oder :o und die Zuführungsleitung 22 und der Hahn
2 i .der Meßvorr irhtung sich in den Tank i i entleeren können. Ist dies geschehen,
dann wird der Mehrwegehahn über -die Stellung III in die Stellung IV gebracht, Nunmehr
ist die Zuführungsleitung 22 zur Meßvorrichtung mit der Steigleitung 16 und die
Überlaufledtung 2,4 mit der Rücklaufleitung 18 des Tanks 12 verbunden, so daß aus
diesem Tank verzapft werden kann. Soll dann wiederum auf den Tank i i umgeschaltet
werden,
:dann wird das Hahnküken 26 zunächst in die Stellung III gebracht, um die Meßvorrichtung
in den Tank i2 zu entleeren, worauf -das Hahnküken weiter über II in die Stellung
I bewegt wird. Wie ohne weiteres ersichtlich, ist die Bedienung überaus einfach,
während zugleich dadurch, daß das Hahnküken bei der Umschaltung vorn einen auf den
anderen Tank die Entleerungsstellungen durchlaufen muß, die richtige Reihenfolge
der Schaltungen sichergestellt ist.
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Die Schaltstellungen des Mehrwegehahnes können statt um 9o° auch um
kleinere Beträge gegeneinander versetzt sein, wobei die Gesamtdrehung des Hahnkükens
nach rechts und links einen entsprechend kleineren Winkelbetrag ausmacht. Ferner
können auch mehr als zwei, z. B. drei oder vier Tanks einer gemeinsamen Meßvorrichtung
zugeordnet sein, wobei zwischen der Meßvorrichtung und den Tanks ein Mehrwegeschalthahn
angeordnet wird, ader sechs oder acht, nämlich in jedem Falle doppelt so viele Schaltstellungen
aufweist als Tanks vorhanden sind. Um auch hierbei die richtige Reihenfolge der
Schaltungen zu sichern, wird der Mehrwegehahn einerseits durch Anordnung eines Gesperres
so eingerichtet, daß das Bahnküken nur fortlaufend in einer und derselben Richtung
gedreht werden kann, anderseits werden die mit den Tankleitungen verbundenen Öffnungen
des Hahngehäuses derart angeordnet, daß immer eine mit einer Pumpenleitung verbundene
Öffnung und eine an eine Rückfaufleitung angeschlossene Öffnung miteinander abwechseln
und in der Drehrichtung des Hahnkükens auf eine Pumpenleitung unmittelbar die zum
gleichen Tank gehörige Rücklaufleitung folgt. Die zur Verbindung der Überlaufleitung
der Meßvorrichtung mit Iden Rücklaufleitungen der verschiedenen Tanks dienende Nut
kann dann einen in der Umfangsrichtung verlaufenden, mit der Mündung der Überlaufleitung
dauernd verbundenen Teil und einen in der Achsenrichtung des Kükens verlaufenden
Teil besitzen, der durch die Drehung des Hahmkükens wechselweise der Anschlußöffnung
des einen oder anderen Rücklaufrohres gegenübergestellt wird. Die Einrichtung, daß
das Hahnküken nur fortlaufend in einer und derselben Richtung gedreht werden kann
und die Füll- und Entleerungsstellungen abwechselnd aufeinanderfolgen, läßt sich
natürlich auch bei Anlagen mit zwei Lagerbehältern oder Tanks anwenden. Außer bei
Mineralölzapfanlagen, wofür die Erfindung in erster Linie bestimmt sein soll, läßt
sich die neue Einrichtung natürlich mit Vorteil auch bei Zapfanlagen für mehrere
andere voneinander verschiedene Flüssigkeiten benutzen. Wenn die Förderung der Flüssigkent
zur Meßvorrichtung durch Pumpen geschieht, empfiehlt es sich, für jede Flüssigkeitsart
eine eigene Förderpumpe anzuordnen, die in die Steigleitung des Lagerbehälters eingeschaltet
wird. Die Pumpen können dann, beim Umschalten auf eine andere Flüssigkeitsart gefüllt
bleiben.